Программная проверка цепочки сертификатов с использованием OpenSSL API
Это очень похоже на другие вопросы, но те, на которые я смотрел, либо не имеют ответа, либо не задают тот же вопрос. У меня есть самозаверяющий сертификат CA и два других сертификата, которые подписаны этим сертификатом CA. Я вполне уверен, что сертификаты верны, потому что 'openssl verify' работает:
$ openssl verify -CAfile ca.pem server.pem
server.pem: OK
(Вышесказанное по памяти, у меня их нет перед собой, так что может быть немного выключено).
Теперь я хочу проверить сертификаты программно. У меня есть служебная функция с псевдокодом ниже:
int verify_cert(X509 *cert, X509 *cacert)
{
int ret;
X509_STORE *store;
X509_STORE_CTX *ctx;
store = X509_STORE_new();
X590_STORE_add_cert(store, cacert);
ctx = X509_STORE_CTX_new();
X509_STORE_CTX_init(ctx, store, cert, NULL);
ret = X590_verify_cert(ctx);
/* check for errors and clean up */
}
Моя проблема в том, что приведенный выше код всегда возвращает "не удалось найти сертификат эмитента". Что я сделал не так? Я полагаю, что я создаю новое хранилище, добавляю cacert, создаю новый контекст и добавляю дочерний сертификат для проверки в контекст с указателем на хранилище, которое содержит CA. Я, очевидно, делаю что-то не так, но я не уверен, что.
Есть идеи?
Обновление: я знаю, что могу сохранить эти сертификаты на диск и использовать что-то вроде X509_LOOKUP_file или что-то подобное. Я ищу решение, которое не касается диска без необходимости.
5 ответов
Вы можете использовать обычные процедуры проверки (см. Как вы проверяете, что открытый ключ был выдан вашим частным центром сертификации?), Как и функция -verify в OpenSSL. Вам необходимо создать метод поиска (X509_LOOKUP_METHOD), такой как X509_LOOKUP_file(), но который работает со строкой символов вместо имени файла. Код для X509_LOOKUP_buffer() выглядит следующим образом.
Заголовочный файл by_buffer.h:
/* File: by_buffer.h */
#ifndef BY_BUFFER_H
#define BY_BUFFER_H
#include <openssl/x509.h>
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
#define X509_L_BUF_LOAD 1
#define X509_LOOKUP_load_buf(x,name,type) \
X509_LOOKUP_ctrl((x),X509_L_BUF_LOAD,(name),(long)(type),NULL)
X509_LOOKUP_METHOD *X509_LOOKUP_buffer(void);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif /* BY_BUFFER_H */
C программой by_buffer.c:
/* by_buffer.c - copied and modified from crypto/x509/by_file.c */
/* Copyright (C) - should be the same as for OpenSSL
*/
#include "by_buffer.h"
#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <errno.h>
#include "../crypto/cryptlib.h"
#include <openssl/lhash.h>
#include <openssl/buffer.h>
#include <openssl/pem.h>
#include <openssl/err.h>
static int by_buffer_ctrl(X509_LOOKUP *ctx, int cmd, const char *argc,
long argl, char **ret);
X509_LOOKUP_METHOD x509_buffer_lookup=
{
"Load buffer into cache",
NULL, /* new */
NULL, /* free */
NULL, /* init */
NULL, /* shutdown */
by_buffer_ctrl, /* ctrl */
NULL, /* get_by_subject */
NULL, /* get_by_issuer_serial */
NULL, /* get_by_fingerprint */
NULL, /* get_by_alias */
};
X509_LOOKUP_METHOD *X509_LOOKUP_buffer(void)
{
return(&x509_buffer_lookup);
}
static int by_buffer_ctrl(X509_LOOKUP *ctx, int cmd, const char *argp, long argl,
char **ret)
{
int ok=0;
char *certBuf;
switch (cmd)
{
case X509_L_BUF_LOAD:
if (argl == X509_FILETYPE_DEFAULT)
{
X509err(X509_F_BY_FILE_CTRL,X509_R_LOADING_DEFAULTS);
}
else
{
if(argl == X509_FILETYPE_PEM)
ok = (X509_load_cert_crl_buf(ctx,argp,
X509_FILETYPE_PEM) != 0);
else
ok = (X509_load_cert_buf(ctx,argp,(int)argl) != 0);
}
break;
}
return(ok);
}
int X509_load_cert_buf(X509_LOOKUP *ctx, const char *certBuf, int type)
{
int ret=0;
BIO *in=NULL;
int i,count=0;
X509 *x=NULL;
if (certBuf == NULL) return(1);
in=BIO_new(BIO_s_mem());
if(in==NULL) goto err;
if (type == X509_FILETYPE_PEM)
{
for (;;)
{
x=PEM_read_bio_X509_AUX(in,NULL,NULL,NULL);
if (x == NULL)
{
if ((ERR_GET_REASON(ERR_peek_last_error()) ==
PEM_R_NO_START_LINE) && (count > 0))
{
ERR_clear_error();
break;
}
else
{
X509err(X509_F_X509_LOAD_CERT_FILE,
ERR_R_PEM_LIB);
goto err;
}
}
i=X509_STORE_add_cert(ctx->store_ctx,x);
if (!i) goto err;
count++;
X509_free(x);
x=NULL;
}
ret=count;
}
else if (type == X509_FILETYPE_ASN1)
{
x=d2i_X509_bio(in,NULL);
if (x == NULL)
{
X509err(X509_F_X509_LOAD_CERT_FILE,ERR_R_ASN1_LIB);
goto err;
}
i=X509_STORE_add_cert(ctx->store_ctx,x);
if (!i) goto err;
ret=i;
}
else
{
X509err(X509_F_X509_LOAD_CERT_FILE,X509_R_BAD_X509_FILETYPE);
goto err;
}
err:
if (x != NULL) X509_free(x);
if (in != NULL) BIO_free(in);
return(ret);
}
int X509_load_crl_buf(X509_LOOKUP *ctx, const char *certBuf, int type)
{
int ret=0;
BIO *in=NULL;
int i,count=0;
X509_CRL *x=NULL;
if (certBuf == NULL) return(1);
//in=BIO_new(BIO_s_file_internal());
in=BIO_new(BIO_s_mem());
if(in==NULL) goto err;
if (type == X509_FILETYPE_PEM)
{
for (;;)
{
x=PEM_read_bio_X509_CRL(in,NULL,NULL,NULL);
if (x == NULL)
{
if ((ERR_GET_REASON(ERR_peek_last_error()) ==
PEM_R_NO_START_LINE) && (count > 0))
{
ERR_clear_error();
break;
}
else
{
X509err(X509_F_X509_LOAD_CRL_FILE,
ERR_R_PEM_LIB);
goto err;
}
}
i=X509_STORE_add_crl(ctx->store_ctx,x);
if (!i) goto err;
count++;
X509_CRL_free(x);
x=NULL;
}
ret=count;
}
else if (type == X509_FILETYPE_ASN1)
{
x=d2i_X509_CRL_bio(in,NULL);
if (x == NULL)
{
X509err(X509_F_X509_LOAD_CRL_FILE,ERR_R_ASN1_LIB);
goto err;
}
i=X509_STORE_add_crl(ctx->store_ctx,x);
if (!i) goto err;
ret=i;
}
else
{
X509err(X509_F_X509_LOAD_CRL_FILE,X509_R_BAD_X509_FILETYPE);
goto err;
}
err:
if (x != NULL) X509_CRL_free(x);
if (in != NULL) BIO_free(in);
return(ret);
}
int X509_load_cert_crl_buf(X509_LOOKUP *ctx, const char *certBuf, int type)
{
STACK_OF(X509_INFO) *inf;
X509_INFO *itmp;
BIO *in;
int i, count = 0;
if(type != X509_FILETYPE_PEM)
return X509_load_cert_buf(ctx, certBuf, type);
in = BIO_new(BIO_s_mem());
if(!in) {
X509err(X509_F_X509_LOAD_CERT_CRL_FILE,ERR_R_SYS_LIB);
return 0;
}
BIO_write(in, certBuf, strlen(certBuf));
inf = PEM_X509_INFO_read_bio(in, NULL, NULL, NULL);
BIO_free(in);
if(!inf) {
X509err(X509_F_X509_LOAD_CERT_CRL_FILE,ERR_R_PEM_LIB);
return 0;
}
for(i = 0; i < sk_X509_INFO_num(inf); i++) {
itmp = sk_X509_INFO_value(inf, i);
if(itmp->x509) {
X509_STORE_add_cert(ctx->store_ctx, itmp->x509);
count++;
}
if(itmp->crl) {
X509_STORE_add_crl(ctx->store_ctx, itmp->crl);
count++;
}
}
sk_X509_INFO_pop_free(inf, X509_INFO_free);
return count;
}
Подпрограмма в C++, которая вызывает вышеуказанные подпрограммы:
#include "by_buffer.h"
static int check(X509_STORE *ctx, const char *certBuf);
static X509 *load_cert(const char *certBuf);
int validateKey(const char *rsaKeyCA, const char *rsaCertificate) {
int ret=0;
X509_STORE *cert_ctx=NULL;
X509_LOOKUP *lookup=NULL;
cert_ctx=X509_STORE_new();
if (cert_ctx == NULL) goto end;
OpenSSL_add_all_algorithms();
lookup=X509_STORE_add_lookup(cert_ctx,X509_LOOKUP_buffer());
if (lookup == NULL)
goto end;
if(!X509_LOOKUP_load_buf(lookup,rsaKeyCA,X509_FILETYPE_PEM))
goto end;
lookup=X509_STORE_add_lookup(cert_ctx,X509_LOOKUP_hash_dir());
if (lookup == NULL)
goto end;
X509_LOOKUP_add_dir(lookup,NULL,X509_FILETYPE_DEFAULT);
ret = check(cert_ctx, rsaCertificate);
end:
if (cert_ctx != NULL) X509_STORE_free(cert_ctx);
return ret;
}
static X509 *load_cert(const char *certBuf)
{
X509 *x=NULL;
BIO *cert;
if ((cert=BIO_new(BIO_s_mem())) == NULL)
goto end;
BIO_write(cert, certBuf, strlen(certBuf));
x=PEM_read_bio_X509_AUX(cert,NULL, NULL, NULL);
end:
if (cert != NULL) BIO_free(cert);
return(x);
}
static int check(X509_STORE *ctx, const char *certBuf)
{
X509 *x=NULL;
int i=0,ret=0;
X509_STORE_CTX *csc;
x = load_cert(certBuf);
if (x == NULL)
goto end;
csc = X509_STORE_CTX_new();
if (csc == NULL)
goto end;
X509_STORE_set_flags(ctx, 0);
if(!X509_STORE_CTX_init(csc,ctx,x,0))
goto end;
////// See crypto/asn1/t_x509.c for ideas on how to access and print the values
//printf("X.509 name: %s\n", x->name);
i=X509_verify_cert(csc);
X509_STORE_CTX_free(csc);
ret=0;
end:
ret = (i > 0);
if (x != NULL)
X509_free(x);
return(ret);
}
Я думаю, вы можете использовать "X509_STORE_set_verify_cb", чтобы добавить обратный вызов для определения фактической ошибки:
static int verify_cb(int ok, X509_STORE_CTX *ctx)
{
if (!ok)
{
/* check the error code and current cert*/
X509 *currentCert = X509_STORE_CTX_get_current_cert(ctx);
int certError = X509_STORE_CTX_get_error(ctx);
int depth = X509_STORE_CTX_get_error_depth(ctx);
printCert(currentCert);
printf("Error depth %d, certError %d", depth, certError)
}
return(ok);
}
int verify_cert(X509 *cert, X509 *cacert)
{
int ret;
X509_STORE *store;
X509_STORE_CTX *ctx;
store = X509_STORE_new();
X509_STORE_set_verify_cb(store, verify_cb);
X590_STORE_add_cert(store, cacert);
ctx = X509_STORE_CTX_new();
X509_STORE_CTX_init(ctx, store, cert, NULL);
ret = X590_verify_cert(ctx);
/* check for errors and clean up */
}
Если мы не знаем код ошибки, трудно угадать реальную проблему. Код в противном случае выглядит хорошо.
Я сам столкнулся с этой проблемой и начал с кода, очень близкого к ОП. Моя цепочка сертификатов включала 3 сертификата: Сертификат 1 (root-ca). Эмитент: root-ca. Предмет: root-ca. Сертификат 2 (подписывающий-ca). Эмитент: root-ca. Предмет: подписывающий сертификат. Сертификат 3 (устройство). ca Тема: устройство
Я хотел проверить сертификат устройства. Мой эквивалент ca.pem (по OP) содержал root-ca и signature-ca.
Функция X509_verify_cert нуждается во всей цепочке сертификатов вплоть до корня (root-ca & signature-ca) в X509_store.
Ниже мой код, который работает для меня. Проверки возвращаемых значений были опущены, чтобы отклонить код.
int getIssuerCert(X509_STORE *x509_store){
STACK_OF(X509_INFO) *inf;
X509_INFO *itmp;
BIO *in;
int i, count = 0;
in = BIO_new(BIO_s_mem());
BIO_write(in, issuerCertStr, strlen(issuerCertStr)); //string containing root-ca & signing-ca
inf = PEM_X509_INFO_read_bio(in, NULL, NULL, NULL);
if(in != NULL) BIO_free(in);
for(i = 0; i < sk_X509_INFO_num(inf); i++) {
itmp = sk_X509_INFO_value(inf, i);
if(itmp->x509) {
X509_STORE_add_cert(x509_store, itmp->x509);
count++;
}
if(itmp->crl) {
X509_STORE_add_crl(x509_store, itmp->crl);
count++;
}
}
sk_X509_INFO_pop_free(inf, X509_INFO_free);
return 0;
}
int verify_cert(){
int ret = 0;
X509 *devCert = NULL;
X509_STORE *x509_store = NULL;
X509_STORE_CTX *x509_store_ctx = NULL;
OpenSSL_add_all_algorithms();
devCert = getDeviceCert(); // Returns X509 pointer
x509_store = X509_STORE_new();
X509_STORE_set_verify_cb(x509_store, verify_cb);
X509_STORE_set_flags(x509_store, 0);
x509_store_ctx = X509_STORE_CTX_new();
X509_STORE_CTX_init(x509_store_ctx, x509_store, devCert, NULL)
X509_STORE_CTX_set_purpose(x509_store_ctx, X509_PURPOSE_ANY);
ret = X509_verify_cert(x509_store_ctx);
if(x509_store_ctx != NULL) X509_STORE_CTX_free(x509_store_ctx);
if(x509_store != NULL) X509_STORE_free(x509_store);
if(devCert != NULL) X509_free(devCert);
EVP_cleanup();
return ret;
}
Мне не нужно было создавать какие-либо методы поиска. Ключом для меня было прохождение всех сертификатов из строки в памяти, поэтому у меня были все сертификаты, необходимые для завершения цепочки. Строка эквивалентна тому, что я бы добавил в openssl для проверки опции -CAfile.
Кроме того, убедитесь, что ваши указатели X509 не являются нулевыми, когда они используются.
Возможный ответ (извините, нет точек ответа, чтобы добавить комментарий): SSL_CTX_load_verify_locations(3)
говорит,
When building its own certificate chain, an OpenSSL client/server will try to fill in
missing certificates from CAfile/CApath, if the certificate chain was not explicitly
specified (see SSL_CTX_add_extra_chain_cert(3), SSL_CTX_use_certificate(3).
(Неспособность сопоставить своих, а не моих.)
Что, кажется, означает, что, в качестве альтернативы SSL_CTX_load_verify_locations(3)
должно быть возможно использовать SSL_CTX_add_extra_chain_cert(3)
или же SSL_CTX_use_certificate(3)
- оба из которых занимают X509 *
Arg. Таким образом, устраняется необходимость решения мистера Эда, как показано выше.
Пожалуйста, посмотрите на SSL_CTX_load_verify_locations ()
функция: http://www.openssl.org/docs/ssl/SSL_CTX_load_verify_locations.html
SSL_CTX_load_verify_locations () указывает расположение для ctx, в котором расположены сертификаты CA для целей проверки. Сертификаты, доступные через CAfile и CApath, являются доверенными.
Вы можете создать файл сертификата CA, содержащий как ca.pem server.pem:
#!/bin/sh
rm CAfile.pem
for i in ca.pem server.pem ; do
openssl x509 -in $i -text >> CAfile.pem
done
А затем установить CAfile
переменная для указания CAfile.pem
файл.
Надеюсь, поможет!
См. Официальный исходный код: apps/verify.c
static int check(X509_STORE *ctx, const char *file,
STACK_OF(X509) *uchain, STACK_OF(X509) *tchain,
STACK_OF(X509_CRL) *crls, int show_chain);
Вы можете увидеть, как вывести "ОК" здесь:
if (i > 0 && X509_STORE_CTX_get_error(csc) == X509_V_OK) {
printf("%s: OK\n", (file == NULL) ? "stdin" : file);
Зависимость функции можно найти в apps/apps.c